10,2.进出水流道10,2 2 有关试验研究表明 进水流道的设计.主要问题是要保证其出口流速和压力分布比较均匀。为此。要求进水流道型线平顺 各断面面积沿程变化均匀合理,且进口断面处流速宜控制不大于1 0m s、以减小水力损失.为水泵运行提供良好的水流条件 5,有关试验资料表明 在水泵叶片安装角相同的情况下.无论是肘形进水流道或钟形进水流道、当进口上缘.顶板延长线与进口断面的延长线的交点,的淹没水深大于0 35m时.基本上未出现局部漩涡.当淹没水深在0。2m.0.3m时,流道进口水面产生时隐时现的漩涡 有时涡带还伸入流道进口内,但此时对水泵性能的影响并不大 机组仍能正常运行.当淹没水深在0 1m 0.18m时 进口水面漩涡出现频繁。当淹没水深为0.06m时。漩涡剧烈、并夹带大量空气进入流道,致使水泵运行不稳 噪声严重。因此。本标准规定进水流道进口上缘的最小淹没水深为0.5m,即应淹没在进水池最低运行水位以下至少0,5m,10、2,3 肘形进水流道是目前国内外采用最广泛的一种流道形式、如国内的两座大型轴流泵站.水泵叶轮直径分别为4。5m和4,0m、配套电动机功率分别为5000kW和6000kW、都是采用这种流道形式,经多年运行检验.情况良好。泵站肘形进水流道形状见图4 我国部分泵站肘形进水流道的设计成果 有些经过装置试验验证。见表12.表13,由表13可知。多数泵站肘形进水流道H,D 1,5,2 2,B,D 2,0,2.5。L,D 3.5。4.0、hk.D,0,8.1、0 R0,D 0 8 1 0。D为水泵叶轮直径、由于肘形进水流道是逐渐收缩的.流道内的水流状态较好 水力损失较小,但不足之处是其底面高程比水泵叶轮中心线高程低得较多。造成泵房底板高程较低,致使泵房地基开挖较深。需增加一定的工程投资、进水流道的进口段底面一般宜做成平底。为了抬高进水池和前池的底部高程,降低其两岸翼墙的高度,减少地基土石方开挖量和混凝土工程量.亦可将进水流道进口段底面向进口方向上翘 即做成斜坡面形式.根据我国部分泵站的工程实践,除有些泵站进水流道进口段底面做成平底外.多数泵站进水流道的进口段底面上翘采用7。11、见表13、因此、本标准规定进水流道进口段底面上翘角不宜大于12,关于进口段顶板仰角,我国多数泵站的进水流道采用20,28。也有个别泵站采用32,见表13,因此,本标准规定进水流道进口段顶板仰角不宜大于30。钟形进水流道也是一种较好的流道形式 根据国内采用钟形进水流道的泵站装置试验资料 与肘形进水流道相比,钟形进水流道的平面宽度较大.B D值一般为2。5、2,8,而高度较小、H.D值一般为1,1 1、4.这样可提高泵房底板高程,减少泵房地基开挖深度、机组段间需填充的混凝土量也较少,因而可节省一定的工程量、泵站钟形进水流道形状见图5。图中、D1.D.0,97,H。D 1,1.1.4。B D,2,5、2,8 L D大于3、5.DL D,1,4.hk。D,0、4.D为水泵叶轮直径 簸箕形进水流道降低了进水流道的高度,靠近叶轮处收缩量大,流道形状见图6.簸箕形进水流道的进口段尺寸与钟形进水流道比较接近、但对宽度的要求没有钟形进水流道那样严格 不易产生涡带,图6中标注的尺寸为美国国家标准ANSI,HI,9。8,2012、Rotodynamic,pumps,for.pump intake,design、中推荐的。Stork type FSI,即簸箕形进水流道的吸水室尺寸,供设计参考 根据试验研究、簸箕形进水流道的宽度较肘形进水流道的大,是为了方便一部分水流绕至喇叭口两侧及后部进入喇叭管。但簸箕形进水流道宽度比钟形进水流道小、是因为流道内部不像钟形流道那样容易产生涡带,簸箕形进水流道的吸水室中宜设中隔板 一是为了泵站结构方面的需要 二是为了阻隔可能发生的水下涡带、中隔板的厚度对水流有一定的影响.但从防涡的角度来看。对中隔板的厚度没有特殊的要求.因此,在施工条件允许的情况下尽可能减薄,各种进水流道的主要尺寸需根据水泵的结构和外形尺寸.结合泵房布置确定,应用于小型泵站时。还应考虑施工的方便性.10。2,5.出水流道布置对泵站的装置效率影响较大,因此流道的型线变化应比较均匀 为了减少水力损失。出口流速应控制在1.5m,s以下。当出口装有拍门时。可控制在2.0m,s、如果水泵出水室出口处流速过大.宜在其后面直至出水流道出口设置扩散段、以降低流速 扩散段的当量扩散角不宜过大.一般取8 12.较为合适.4、由于大中型泵站机组功率较大 如出水流道的水力损失稍有增大,将使电能有较多的消耗,因此常将出水流道的出口上缘.顶板延长线与出口断面的延长线的交点。淹没在出水池最低运行水位以下0,3m、0,5m、7、当流道宽度较大时.为了减小出口拍门或快速闸门的跨度,常在流道中间设置隔水墩,有关试验资料表明.如果中隔墩布置不当,将影响分流效果.使出流分配不均匀,增加出水流道的水力损失 因此、中隔墩起点位置距水泵出水室宜远一点、待至水泵出流流速较均匀处再分隔为好。一般中隔墩起点位置与机组中心线距离不应小于水泵出口直径的2倍。10、2,6、泵站的断流方式主要有拍门断流、快速闸门断流.止回、蝶.阀断流.虹吸管配真空破坏阀断流等多种、应根据出水流道.管道.布置 出水池的水位变幅。水泵机型.泵站扬程等因素。经技术经济比较后确定 10.2。7、直管式出水流道进口与水泵出水室相连,然后沿水平方向或向上倾斜至出水池,为了便于机组启动和排除管内空气,在流道出口常采用拍门或快速闸门断流 并在门后管道较高处设置通气孔 以减少水流脉动压力,机组停机时还可向流道内补气 避免流道内产生负压.减少关闭拍门时的撞击力。改善流道和拍门的工作条件,10 2、8、虹吸式出水流道的进口与水泵出水室相连,出口淹没在出水池最低运行水位以下、中间较高部位为驼峰、并略高于出水池最高运行水位 在满足防洪要求的前提下 出口可不设快速闸门或拍门,在正常运行工况下,由于出水流道的虹吸作用,其顶部出现负压,停机时。需及时打开设在驼峰顶部的真空破坏阀,使空气进入流道而破坏真空 从而切断驼峰两侧的水流,防止出水池的水向水泵倒灌,使机组很快停稳。根据工程实践经验.驼峰顶部的真空度一般应限制在7m,8m水柱高.因此本标准规定驼峰顶部的真空度不应超过7。5m水柱高.驼峰断面的高度对该处的流速和压力分布均有影响,如果高度较大、断面处的上下压差就会很大 工程实践证明。在尽量减少局部水力损失的情况下,压低驼峰断面的高度是有好处的、一方面可加大驼峰顶部流速,使水流夹气能力增加、并可减小该断面处的上下压差。另一方面可减少驼峰顶部的存气量,便于及早形成虹吸和满管流,而且还可减小驼峰顶部的真空度、从而增大适应出水池水位变化的范围、因此驼峰处断面宜设计成扁平状 10,2.11、根据南水北调东线一期泵站工程的研究成果。灯泡贯流泵采用灯泡后置 竖井贯流泵采用竖井前置的效率比反过来布置要高。轴伸贯流泵的轴伸前置还是后置、差别不大、斜式布置的水泵,应用较多的是斜15,30。45,三种.